Pesquisadores relatam gene que confere resistência a β-tricetona
Testes mostraram como inibir genes de variedades suscetíveis ao herbicida
Pesquisadores da Universidade de Saitama, no Japão, relatam ação de gene do arroz que confere amplo espectro de resistência a herbicidas de β-tricetona.
Genomas do gênero Oryza, incluindo espécies domesticadas e silvestres, foram bem caracterizadas devido à importância do arroz para o suprimento global de alimentos.
A riqueza da variação genética em variedades de arroz permitiu a identificação de genes úteis para o melhoramento de culturas por meio de métodos de clonagem baseados em mapas.
No que diz respeito à agricultura em larga escala, em particular, o controle de ervas daninhas com o uso de herbicidas apropriados é crítico para a produção eficiente das culturas.
Até o momento, uma variedade de herbicidas foi desenvolvida e é amplamente aplicada nos campos dos principais cultivos. Por outro lado, a dependência de longo prazo de herbicidas individuais pode resultar no surgimento de ervas daninhas resistentes ao agente aplicado.
O desenvolvimento de novas combinações de herbicidas e de genes de resistência a herbicidas para introdução em espécies de culturas é assim desejável como uma solução para este problema.
Vários anos atrás, variedades de arroz sensíveis ao benzobiciclon (BBC), um herbicida b-tricetona que é um potente inibidor de 4-hidroxifenilpiruvato dioxigenase (HPPD), foram identificadas no Japão. Em resposta a essa descoberta, pesquisadores da Universidade Saitama iniciaram um esforço colaborativo para identificar o gene do arroz que confere resistência à BBC.
Eles identificaram esse gene por clonagem baseada em mapas e o chamaram de HIS1 (para HPPD INHIBITOR SENSITIVE 1). A análise genealógica revelou que um alelo disfuncional his1 foi herdado por cepas de arroz sensíveis à BBC de uma variedade de arroz indica, e uma pesquisa de banco de dados do genoma revelou a conservação e diversificação de múltiplos genes HIS1-LIKE (HSL) no reino vegetal, sugestivos de importantes papéis biológico para as proteínas HSL.
A expressão forçada de HIS1 em Arabidopsis conferiu resistência não apenas à BBC, mas também a quatro herbicidas adicionais de b-tricetona, enquanto que a do arroz HSL1 conferiu resistência apenas à tefuriltriona. O HIS1 codifica uma nova oxigenase dependente de Fe (II) / 2-oxoglutarato, e os pesquisadores descobriram que a proteína HIS1 desintoxica a BBC e outros herbicidas b-tricetona, catalisando sua mono-oxidação.
Os pesquisadores identificaram um novo gene de arroz que confere resistência a múltiplos herbicidas e cujos ortólogos parecem ser amplamente conservados em espécies de culturas importantes. Eles também mostram que esses genes naturais são ferramentas potencialmente valiosas para a criação de novas culturas resistentes a herbicidas . Os pesquisadores, portanto, acreditam que os resultados serão de interesse para as pesquisas em agricultura e ciências das plantas.
